[发明专利]三唑并吡嗪（酮）以及异噁唑并哌啶酮类化合物

说明书

技术领域

本发明涉及三类可以利用分子内3+2环加成反应和必要的其它步骤进行制备的杂环化合物。这些化合物对热休克蛋白90（Hsp90）具有抑制作用，因而可用于恶性肿瘤的治疗，属于医药技术领域。

发明背景

肿瘤细胞存在着多种区别于正常细胞的癌性特征（Hallmark traits of cancer），而每一种癌性特征的背后又有特定的原癌信号通路（oncogenic signaling pathways）与之对应（表1）[1]。这类信号通路的活跃实际上也构成了肿瘤细胞特有的生存基础，因此以它们作为药物作用靶标就可能大幅减少化疗药物对正常细胞和组织的影响。酪氨酸激酶抑制剂类抗肿瘤药物的成功上市和临床应用就是一个非常说明问题的例子[2]。在对症使用的情况下，这类药物不仅疗效好，而且毒副作用很小。

表1癌性特征与原癌信号通路举例

然而，临床实践中也发现了上述新型药物的一些不足，例如抑瘤谱较窄，而且药效上可能出现明显的病人个体差异。有观点认为这种不足恰恰源于其靶标选择性。由于原癌信号通路之间存在多重平行关系，很多情况下可以互相补偿、代替，简单切断一条通路往往不足以危及癌细胞的生存。为了弥补这种不足，人们开始着眼于这些通路的交汇点，希望以一种药物同时阻断多条通路，提高药物的作用效果，改善药物的抑瘤谱和病人个体普适性，热休克蛋白90（Heat Shock Protein90,Hsp90）就是其中一种[3,4]。

Hsp90是广泛存在于真核细胞的一种分子伴侣（Molecular Chaperone），正常条件下主要协助细胞内新合成的客户蛋白多肽链（Nascent peptide of Client protein）以正确的四级结构折叠成具有各种生化功能的酶、受体或信号因子等。为了拮抗细胞内外环境的不利变化，应激状态下的细胞需要启动一种称为热休克反应（Heat Shock Response）的保护性机制，其中包括快速上调Hsp90的表达,以修复客户蛋白的折叠错误、阻止客户蛋白凝聚。反之，得不到及时维护的Hsp90客户蛋白将被迅速泛素化（Ubiquitination）而进入蛋白降解程序，细胞本身随之凋亡。

肿瘤细胞本质上就是一类处于应激状态的细胞，其热休克反应系统是高度活化的。与之相应，其Hsp90表达水平普遍较正常细胞高2-10倍。更重要地是，现已知有数十种原癌信号蛋白属于Hsp90的客户蛋白（包括表一所列的所有种类），对Hsp90的分子伴侣作用有依赖性。这种依赖关系使Hsp90成为一个重要的原癌信号网络交汇点，只要对癌细胞内的Hsp90分子伴侣功能进行抑制，就有可能同时促进多种原癌蛋白质的降解和肿瘤细胞的凋亡，实现肿瘤治疗的目的。

Hsp90的分子量约为90Kd，已知有Hsp90α、Hsp90β、GRP94和TRAP四种亚型，前两种定位于胞浆，是现有研究的主要对象，后两种则分别定位于内质网和线粒体。单分子Hsp90包含氮端、中间和碳端三个功能域，只有以碳端-碳端相连的Hsp90同型二聚体才具有分子伴侣功能。Hsp90作用过程中需要水解ATP获得的能量，相应的ATP结合位点已被确定位于其氮端功能域。此外，Hsp90的分子伴侣功能还涉及多种免疫亲和素（Immunophilin）和辅助分子伴侣（co-chaperone）的作用。以后还有研究认为Hsp90的碳端域存在另一个ATP结合位点，但此处结合的ATP与功能之间的直接关系则不甚明确。

图1具有Hsp90抑制活性的天然产物

关于热休克机制和Hsp90的发现和研究可以追溯到六十年以前。由于以前的观点认为Hsp90抑制剂必然会有强烈的毒性，这个分子伴侣的药物靶点价值直到1990年代中后期才受到广泛认同。这种认识态度的转变主要源于格尔德霉素（Geldanamycin,图1）和根壳赤霉素（Radicicol,图1.1）抗肿瘤机制研究的结果。这两个天然产物不但具有很高的体外抗肿瘤活性（IC₅₀~35,14nM），而且相对正常细胞有数百倍的选择性。后续研究证明它们都能竞争性占据Hsp90的氮端ATP结合位点，抑制其分子伴侣活性并明显促进肿瘤细胞内的多种原癌蛋白同时降解。